旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用
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公路路面水泥稳定就地冷再生关键技术分析一、技术原理公路路面水泥稳定就地冷再生技术是一种通过回收再生工程废弃物、废旧路面及可再生材料等,利用水泥或水泥石料与工程原料复合材料进行固化,在路面现场实施就地冷再生处理,最终形成新的路基或路面结构的技术。
其主要原理包括固化原理和再生原理两个方面。
固化原理是指通过将水泥、水泥石料以及再生材料等混合后,在路面进行覆盖、压实和固化,形成新的路基或路面结构。
水泥稳定就地冷再生的优点在于其工艺简单、过程灵活、成本低廉、施工便捷等特点。
再生原理是指通过回收再生工程废弃物、废旧路面及可再生材料等,利用其进行再生处理,加入一定比例的水泥及辅助材料,形成新的复合材料,以此来实现路面的再生修复。
水泥稳定就地冷再生的再生原理在于有效利用废弃物资源,提高了资源利用率,降低了对环境的污染和资源的浪费。
二、关键技术水泥稳定就地冷再生技术的关键技术主要包括材料选择、配合比设计、施工工艺及环保措施四个方面。
材料选择是水泥稳定就地冷再生技术的基础。
根据其再生原理,需要选择合适的回收再生工程废弃物、废旧路面及可再生材料,并且针对不同的路面结构和工程要求,进行合理的材料选择,以保证再生材料的质量和稳定性。
配合比设计是水泥稳定就地冷再生技术的关键环节。
根据工程要求和材料性能,设计合理的水泥配合比,以提高再生材料与水泥的结合度和稳定性,确保新材料的强度、稳定性和耐久性。
施工工艺是水泥稳定就地冷再生技术的关键环节。
合理的施工工艺可以提高再生材料的使用效率,降低施工成本,快速形成新的路基或路面结构,同时可以有效降低对环境的污染。
环保措施是水泥稳定就地冷再生技术的关键环节。
通过采用环保的再生原料和环保的施工工艺,减少对环境的污染,保护自然资源,实现可持续发展。
三、应用前景随着人们对环境保护和资源利用的重视,水泥稳定就地冷再生技术将会得到更广泛的应用。
其具有成本低、施工便捷、资源利用率高、环保性好等优点,适用于各种路面类型的再生处理,尤其适用于一些远离原材料供应地的地区,能够有效降低运输成本、减少能源消耗。
旧路水泥稳定碎石基层冷再生技术的应用作者:王运超贾晓宇董艳兵来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要:本文对旧路水泥稳定碎石基层冷再生技术的应用做了简要论述。
关键词:旧路水泥稳定碎石基层冷再生应用1 概述从本世纪初至今,高速公路及其他等级公路大量采用水泥类稳定粒料作为路面基层,随着公路使用年限的延长,公路的服务水平、功能逐步降低,因此通过公路旧路改造、升级来提升公路的服务水平。
在公路交通领域贯彻科学发展观,落实节约资源和保护环境的基本方针,在公路建养的各环节树立人与自然和谐的理念,是实现公路行业可持续发展的必然要求。
在公路工程旧路改造、升级中,因旧路整体强度不能满足行车要求,一般采用两种方案:一是加铺补强层,二是彻底翻修路面结构层。
以往旧沥青路面大修的传统施工方法多是采取彻底翻修路面结构层的改造方案,浪费资源又污染环境,施工周期长,给当地居民带来生活和工作的不便。
旧沥青路面就地冷再生技术,优点一是能够满足路面补强的要求;二是变废为宝,节约工程投资,利于环保,它将废旧路面材料再生循环,可以节约土地占用和避免对环境的污染,可以降低对石料、沥青、水泥的材料需求,降低工程成本;三是施工工期大为缩短,可减少对当地居民生产生活的影响。
2 就地冷再生技术介绍就地冷再生技术采用专用的冷再生设备或铣刨机械,对沥青面层、基层进行铣刨、破碎和筛分(必要时),掺入一定数量的新集料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青路面再生的技术。
道路就地冷再生施工中使用的骨料主要有铣刨下来的旧沥青面层材料、碎石、砾石、砂及砂砾混合料等。
道路就地冷再生施工中使用的添加剂主要有石灰、粉煤灰等,水泥、石灰或水泥与粉煤灰的混合物可以采用就地摊铺的方式,也可以通过机载一体式撒布装置撒布。
这项技术具有施工工艺简便、工期短、可分段施工、工程造价低等优点。
同时充分利用了旧路资源,解决了因旧路挖除重建而产生的建筑废料及运输和堆放等问题,并减少了新材料的用量,减少了环境污染与破坏。
2014年第2期 (总第240期)
黑龙江交通科技
HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJ No.2,2014
(Sum No.240)
冷再生施工技术在旧路改造中的应用 杨通祥 f贵州省铜仁公路管理局公路养护中心)
摘要:以水泥稳定就地冷再生施工技术为例,分别在施工技术方案、施工技术准备以及施工作业管理三个 阶段,详细介绍了水泥稳定冷再生基层的施工技术,可以为相关技术人员开展水泥稳定就地冷再生基层施工 作业提供合理的参考。 关键词:水泥稳定;就地冷再生;施工;旧路改造 中图分类号:U416.1 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2014)02—0037一O1
1冷再生施工技术概述 冷再生施工技术主要是通过借助于专业的路面冷再生 机械,完成对于既有路面面层以及基层的铣刨以及破碎,进 而通过向铣刨破碎材料中掺入再生材料,并继续进行拌和以 及摊铺碾压施工,最终形成具有足够承载能力的路面结构 层,通常情况下冷再生施工层一般作为路面结构的基层。根 据施工方式的不同,冷再生施工技术分为就地冷再生技术与 厂拌冷再生技术两种方式。现阶段,在沥青路面冷再生施工 作业中,由于就地冷再生技术施工作业速度快,施工工艺控 制管理技术成熟,因此大多再生技术采用就地冷再生技术进 行路面的维修施工作业。本文也将以水泥稳定就地冷再生 基层施工技术为例,详细介绍就地冷再生施工技术。 2就地冷再生施工技术准备 2.1 就地冷再生施工准备工作 为了确保水泥稳定就地冷再生基层施工作业的顺利开 展,在施工作业之前,必须检查施工作业设备的配备以及设 备的具体状况,用于水泥稳定就地冷再生基层施工机械设备 主要有冷再生机组、混合料摊铺机、压路机、自卸汽车、清扫 车、平地机以及洒水车等设备。在施工作业之前,应该对需 要冷再生的路面表面进行清理,避免需要冷再生的路面路表 存在石块、垃圾、杂草等杂物,同时对于旧路的翻浆、车辙、沉 陷、波浪、坑槽等各种路面并还必须进行预处理,以免影响再 生基层的质量。 2.2施工材料以及混合料配比的确定 (1)水泥。用于厂拌冷再生施工作业的水泥可以选择 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或者是火山灰质硅酸盐水 泥。其中为了提高再生层的结构强度,对于水泥等级标号的 选择,一般选择强度等级在32.5以上的水泥,此外,还应该 要求水泥的初凝时间在3 h以上,终凝时间在6 h以上。 (2)石灰。用于旧路基层就地冷再生施工的石灰可以 采用石灰粉或者是消石灰,石灰的各项技术指标必须满足 《公路路面基层施工技术规范》中的具体要求。 (3)对于水泥稳定就地冷再生基层的级配范围应该通 过调整旧t昆合料和新加料来实现,尽可能的将级配控制在规 范设计级配范围的中值。级配范围可以按照表1要求进行 控制。 对于水泥或者石灰等稳定剂的最佳用量,应该按照无侧 限抗压强度试验结果进行确定,根据抗压强度标准确定。对 于具体的用量,则应该按照以下公式进行计算: = (C ̄a/lO0)× ~k,公式中: 为水泥或石灰用量;c
水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用研究摘要:市政道路作为城市基础设施的重要组成部分,其跟国民日常出行息息相关,尤其是近几年其数量以倍数在不断剧增,因此其施工质量一直深受人们的重视。
而影响市政道路的质量因素有很多方面,其中施工单位选用的施工技术最具影响力。
水泥稳定碎石基层施工技术目前在很多市政道路施工中得到广泛应用,其工程质量会直接影响到整个市政道路路面的使用寿命。
本文结合市政道路施工项目,针对水泥稳定碎石施工影响因素进行分析探讨,并同时详细阐述了其施工中的控制要点,旨在提高整个市政道路施工质量。
关键词:水泥稳定碎石;影响因素;材料;施工控制要点0.引言随着城市化程度的进一步加深,城市基础设施越来越完善,尤其是关系到民生的市政道路,其得到快速的发展,跟其相关的施工技术也在不断提高。
对于高等级公路基层,水泥稳定碎石是其比较常用到的一种施工材料,其施工优势得到业内人士的一致认同。
但是在实际施工中,由于各方面因素的不良影响,水泥稳定碎石无法发挥其最佳性能,从而影响到整个市政道路的质量和使用寿命,为此以下将针对如何控制水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的施工质量进行分析探讨。
1.水泥稳定碎石影响因素1.1集料级配对抗压强度的影响由于市政道路通常都是采用半刚性基层路面结构,而这种基层就需要承受来自上方的荷载,为此就要求其必须具备一定的荷载扩散能力。
而影响水泥稳定碎石基层的承载能力的因素有很多方面,其中最为主要的当属集料自身的强度以及级配。
1.2水泥剂量对抗压强度的稳定通过水泥稳定碎石基层所用混合料分别使用五组同款水泥不同掺量的强度试验,水泥掺量越大,混合料强度就越大,基层的稳定性就随之增高,三者是是呈正比关系的。
1.3混合料的缩裂特性出现收缩是水泥稳定碎石一种特性,这类收缩可以分为两种类型,一种是干缩,一种是温缩。
干缩和温缩发生的时期是不同的,前者主要是发生在工程完工后初期阶段,后者是发生在基层上铺筑面层之后,等至基层含水量不高时。
公路大修中水稳基层就地冷再生技术应用分析摘要:文章介绍了水稳基层就地冷再生技术,结合桐乡市公路大修工程实例,对水泥稳定基层冷再生的施工工艺:设备、材料要求、拌和、摊铺、碾压、养生等方面进行了介绍,工程应用表明,水稳冷再生技术满足公路大中修工程需要,具有良好的经济、社会、环境效益。
类似公路大中修施工可以从中得到借鉴。
关键词:公路大修;水稳基层;就地冷再生技术;应用分析2003年以来,浙江省农村公路总投资超1600亿元,累计新改建县道3900余公里和通乡、通村公路8.8万公里,建成农村联网公路1.6万公里,公路路网日趋完善。
公路多年运营下来由于重载交通和超龄服役,而当时新改建的路面结构又基本上采用水泥稳定类半刚性基层,很多基层出现了开裂、破碎等破坏,在大中修时如何更好地加以再生利用是广大公路养护工作者必须认真面对的课题。
为此,本文以桐乡市公路大修工程为背景,对水稳基层就地冷再生基层技术进行应用分析。
1、水稳基层就地冷再生技术就地水稳再生技术是指在旧混合料(必要时加入一定比例的新料)中,加入一定剂量的水泥,在最佳含水量状态下拌和形成再生混合料,再生深度一般为15cm -25cm,通过整形、碾压、养生形成新的水稳再生基层。
2、配合比设计和施工控制2.1设备要求WR2500S/250、WR2000XL轮胎式就地再生设备,水泥撒布车1台,单钢轮压路机2台、胶轮压路机1台,平地机1台,洒水车2辆。
压路机吨位和厚度间参照表2.1选择。
2.2材料要求水泥:普通硅酸盐水泥,水泥初凝时间不得小于3h,终凝时间应大于6h小于10h。
新集料:新添加的石屑或碎石应分别满足要求。
水:凡人或牲畜饮用的自来水可直接使用。
2.3级配设计进行再生混合料设计时,应优化级配方案,通过一系列性能测试结果,在满足设计要求的前提下,并结合经济性、施工方便性等因素综合比较,确定最终级配设计方案。
2.3.1级配类型的选择当水泥稳定冷再生混合料用于一级公路基层时级配宜满足表2.4中3号要求,用于二级及二级以下公路基层时级配宜满足表中1号要求,用作底基层时宜满足表中2号要求。
旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用 【摘要】本文充分利用旧路面层的水泥混凝土做骨料,再根据级配添加水泥、水和新骨料,采用路拌形式进行拌合,经压实成型后,做水泥稳定碎石基层,即变成具有需承载力的新路路基层,对旧路面层的水泥混凝土再生利用,以达到节约能源,保护环境,降低工程成本的目的。
【关键词】旧水泥混凝土;水泥稳定碎石;再生利用;施工工艺流程及质量控制
1引言 1.1旧混凝土路面层再生水泥稳定碎石技术简介 旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层技术是利用旧混凝土路面层铣刨后做骨料与水泥或适当的新骨料,经冷再生设备拌和并加入适量的水后,碾压形成水泥稳定碎石做路面基层。旧混凝土路面层冷再生利用基层常用路拌冷再生,是将铣刨后的旧混凝土路面层产生的碎石摊铺在处理好的下承层上,依据试验和设计直接均匀铺撒水泥和骨料,通过专业的拌和设备进行拌和,然后进行刮平碾压得到稳定的水泥稳定碎石基层。
1.2旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石技术优点和应用前景 1.2.1利用现有的破碎砼块取代碎石骨料,做水泥稳定碎石响应了国家节能环保政策。减少开山取石和占用土地,避免环境污染和水土流失,有利于树立市政道路建设良好的社会形象。
1.2.2依据西安市中轴线工程和大庆路西段工程采用该工艺后,用无侧线抗压强度评价该基层强度(7天无侧限抗压强度3.7MPa),实测值远大于传统的基层。且满足基层的特点:整体稳定性、足够的强度和水温稳定性。
1.2.3现场混凝土板块自破碎利用后,节约了垃圾挖除和外运成本,以及二灰碎石材料费。
1.2.4适用范围:新建道路、旧路改造工程均可采用该工艺施工。 因此,旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用有着极其重要的现实意义。
2旧混凝土路面层再生水泥稳定碎石在材料选择和组成设计方面应该注意的问题 2.1现场旧沥青混凝土材料再生利用基层组成设计方面的问题 2.1.1参照水泥稳定碎石进行设计 依照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057 - 94) ,此工艺在西安市中轴线工程和大庆路西段工程中得到成功的推广,确定旧混凝土路面层再生骨料筛分试验,确定生成废弃骨料级配是否连续,否需要添加新骨料以及添加的量?旧混凝土路面层采用铣刨机德国WITGEN750型铣刨机进行铣刨碎石,旧混凝土路面层铣刨破碎后,直接生成废弃骨料,该废料通过铣刨机自带的传送带直接集中装车装入后续的装载车中,整个铣刨过程非常简便易于操作。然后对生成的骨料进行筛分和压碎值指标评定(压碎指标均值为29%<30%满足),检查是否满足水泥稳定土的颗粒组成范围,当不满足要求时要添加骨料进行级配调整。经过现场取样筛分大庆路的旧路面破碎后颗粒组成都基本满足规范要求如表2-1。依据水泥稳定碎石配合比设计,新添加5-10碎石比例=9:1,如表2-2,通过筛孔的再生骨料级配更加连续,更加符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的规定。
2.1.2然后确定添加水泥和水的量。 7d 无侧限抗压强度,取最经济的配比。并做击实试验确定最佳用水量和最大干密度。水泥的矿物质成分和分散度对水泥稳定碎石的稳定效果有明显影响,道路施工通常情况下使用稳定效果最好的硅酸盐水泥,水泥稳定碎石的强度随水泥用量的增加而增长,但过多的水泥用量,虽获得强度的增加,在经济上却不合理,在效果上也不一定显著,且增加水泥稳定结构横向裂缝产生的几率,对于一般碎石,砂砾等中粒或细粒碎石,水泥的合理用量范围为3%-7% [1],依据相关规范对强度的要求,确定水泥用量为6%,满足要求。如表2-3、表2-4。
2.2水泥品种的选择 水泥品种的选择和水泥稳定碎石的要求一致,要选择终凝时间较长的水泥,应选用初凝时间3h 以上和终凝时间较长(宜6h 以上) 的水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥以及已经受潮变质的水泥[2]。我们选择的是龙首P.O42.5缓凝早强普通硅酸盐水泥。
3施工过程中的质量控制 3.1确定合理的施工段落长度并保持施工的连续性 WR2500S 旧路冷再生机工作宽度为2..5m ,最大拌和深度38mm ,设备理想平均运行速度为5m/ min ,经过我们大量实践,每台再生机每天的拌和应控制在3000~4500㎡ ,施工质量才能有所保证。
WR2500S 旧路冷再生机是在行使前方,用杆件连接着一辆水车,始终保持与再生机一体同步行进,并通过水管把水输给再生机,在拌和的过程中其它水车随时蓄水。因此要保证拌和用水的供应,使旧油石再生机在尽可能长的作业段内连续拌和,避免多次停车,造成再生破碎厚度不均匀,引起含水量和水泥剂量偏差较大。
3.2准确控制水泥的添加剂量 水泥的计量添加的是否准确,极大的影响基层的质量。下面给出如何准确计算水泥用量并布置袋装水泥的方法: 用袋装水泥应先根据旧沥青混凝土再生混合料的压实厚度,预定的干密度和结合料计量,计算1㎡旧沥青混凝土再生混合料需要的水泥用量,并计算每袋水泥的摊铺面积。然后划格按平方米布水泥。例如:旧沥青混凝土再生层的压实度为20cm;预定水泥计量为6 % ,但工程实际的水泥用量应该较设计增加0.5%[3],再生混合料的最大干密度为2130kg/ ㎡ 。要求的压实度为98 % ,则1㎡面积需要的水泥用量为:
1 ×1 ×0. 20 ×2130 ×0. 98 - 1 ×1 ×0. 20 ×2130×0. 98/ (1 + 0. 065) =25.48kg 因此一袋水泥应该覆盖面积为(每袋水泥50kg) :50/ 25.48 = 1.96㎡,若水泥稳定层的宽度为12m ,预定摆6 列水泥,则每列水泥的间距为2m (首列和末列离边缘1m) ,则纵向每袋水泥的间距为:1.96/ 2 = 0.981(m)提前要求施工单位在路上按上述计算结果画出横格,布置水泥。布置完水泥后,水泥破袋,用提前做好的整平木耙将水泥均匀铺平,以待拌和。
如果使用散装水泥洒布车撒铺水泥,它要比用人工摊铺水泥均匀计量准确。但也要经常对水泥撒铺量进行检验。
3.3严格控制施工工艺 旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石基层的施工工序依次为:准备下承层、施工放样、备料摊铺、洒水闷料、整平轻压、拌合、整形、碾压、接缝和掉头处的处理、摆放和摊铺水泥、拌和、整平、碾压成型、养生。
通过对大庆路养生后进行现场钻芯得到结论:钻取底部松散的不完整芯样都是底部大粒径集料较集中或底部水泥量较少,集料拌和不均匀造成的。所以在进行拌和时要派专人跟车挖验检查拌和厚度、含水量、混合料的质量。检查厚度以相接未拌和旧路面为参照用钢板尺检查拌和厚度。拌和厚度不可以薄也不可厚。拌和厚了相当丁水泥剂量偏少,影响基层强度;拌和薄了相当于结构层薄了。拌 和后混合料含水量应控制在高于组成设计最佳含水量1 %~2 %[4] , Vitg2500S冷再生机可以准确设置加水量,但是也应随时检查。要随时注意拌和后底部集料均匀程度,当发现底部大粒径集料较集中或底部水泥量较少时,要用拌和机进行二次拌和。对再生拌和时每幅搭接应在5~8cm。
整平:用链轨拖拉机排压一便,用刮平机进行刮平。当现场旧混凝土路面层材料冷再生利用做基层时,应严格控制标高和平整度。
碾压:碾压应在水泥加水拌和后初凝时间前一气呵成碾压到规定的压实度,严禁中断碾压和隔天碾压。
养生:每一段碾压完成且自检压实度合格后,立即进行养生,不能延误。养生采用土工布覆盖养生,在覆盖前,先对自检合格的基层洒足量水养生,然后铺设土工布。土工布经济、实惠、成本低且保湿度高,覆盖不易小于7d,在这期间封闭交通,严禁车辆通行,覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料,确保铺设到位,防止干燥或忽湿,及时洒水,确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。
4旧混凝土路面层冷再生水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用实例 西安市大庆路西段道路工程,为东西走向西起阿房路,东至枣园路东口,全长2498.66米。改段规划路红线宽50m,渠化段道路红线宽60m。本次施工段原路面层为20cm水泥混凝土路面,为了响应国家的号召体现环保、节约资源。所以在大庆路西段道路改造工程K0+50-K1+050机动车道南半幅段,依据设计,将原有的水泥混凝土路面层铣刨、加入适量的碎石、水泥路拌摊铺、碾压、整形、养生形成强度较高的水泥稳定碎石基层。
4.1工艺特点: 本技术主要是把原有混凝土路面破碎成再生碎石骨料,加入一定比例的水泥、新骨料和水,其中水泥添加量为6%(龙首P.O42.5缓凝早强普通硅酸盐水泥),再生骨料:新添加5-10碎石比例=9:1。采用路拌形式进行拌合,经压实成型后,即变成具有需承载力的新路路基层。此工艺在西安市中轴线工程和大庆路西段工程中得到成功的推广,完全符合《公路路面基层施工技术规范》质量要求。
4.3水泥稳定碎石施工工艺 4.3.1准备下承层 4.3.1.1清楚原道路表面(包括不需要再生的相邻行车道)的石块、垃圾、杂 物和积水,并清理边线。 4.3.1.2对原路面的各种检查井进行降井处理至原路面拌合层以下100mm,去除老井框,用钢板覆盖,并做好对管线的保护措施。
4.3.1.3底基层的检查验收与修补应按相关的规定进行,凡强度不合格的,应进行相应处理,确保表面平整坚实。
4.3.1.4底基层高程进行测量,与设计纵坡进行对比,做好纵横坡调整方案。使底基层的高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度应符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000的规定。
4.3.2铺筑 4.3.2.1施工配合比验证 确定破碎再生石料、新添加石料、水泥、水施工用量。 检查混合料含水量、集料级配、水泥剂量、7d无侧限抗压强度。 4.3.2.2确定松铺系数 4.3.3施工测量 4.3.3.1恢复中线,每10m设一桩,并在两侧边缘设指示桩。 4.3.3.2进行水平测量,在两侧指示桩上明显标准水泥稳定土边缘的设计标高。
4.3.4备料 4.3.4.1根据拌合深度及试验室配比,计算每平方米水泥添加量,并确定水泥摆放的纵横间距。
4.3.4.2根据拌合深度及实验室配比,计算每平方米5-10碎石的添加量。根据所用用料车的吨位计算每车料的堆放距离。
4.3.4.3根据拌合深度、现场集料含水率及试验室配比,计算每平方米用水量。 4.3.5破碎集料的摊铺 4.3.5.1对原有灰土基层进行验收、量测,计算出与设计断面的偏差。 4.3.5.2破碎集料的摊铺